不锈钢难以钎焊的主要原因是其表面存在稳定的氧化膜,阻碍了填充金属的润湿性和铺展性。这些氧化物,尤其是铬(Cr2O3)和钛(TiO2)的氧化物,非常稳定且难以去除。这种稳定性是由于各种不锈钢成分中铬和其他合金元素(如镍、钛、锰、钼和铌)含量较高,可形成各种氧化物和复合氧化物。
去除这些氧化物是成功钎焊的关键。在大气钎焊中,通常使用化学还原氧化物的活性助焊剂来实现这一目标。但是,在真空或保护气氛钎焊中,必须仔细控制条件。真空钎焊需要高真空度(通常为 2 x 10-4 托或更高)和高温来分解氧化膜,使填充金属能够有效地润湿不锈钢表面。这种方法避免了助焊剂的使用,最大限度地降低了氧化风险,从而提高了接头质量。
此外,填充金属的选择和钎焊温度也至关重要。具有自流特性或侵蚀性更强的填充金属可以提高不锈钢的钎焊性。还必须仔细选择钎焊温度,使其与特定类型不锈钢的热处理制度相匹配,以确保最佳的机械性能。例如,奥氏体不锈钢在钎焊过程中的加热温度不应超过 1150°C,以防止晶粒过度生长,从而降低材料的机械性能。
此外,奥氏体不锈钢在钎焊过程中容易产生应力开裂,尤其是在使用铜锌填充金属时。为减轻这种情况,建议在钎焊前进行去应力退火,而且在钎焊过程中均匀加热至关重要。
总之,不锈钢钎焊的难点在于其表面有稳定的氧化层、需要精确的温度控制以及容易产生应力开裂。这些因素要求对钎焊方法、填充金属和工艺参数进行仔细选择,以获得成功和高质量的接头。
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